EP3289247A1 - Getriebe-schaltassistenzvorrichtung sowie schalteinrichtung für ein motorrad - Google Patents

Getriebe-schaltassistenzvorrichtung sowie schalteinrichtung für ein motorrad

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EP3289247A1
EP3289247A1 EP16708681.8A EP16708681A EP3289247A1 EP 3289247 A1 EP3289247 A1 EP 3289247A1 EP 16708681 A EP16708681 A EP 16708681A EP 3289247 A1 EP3289247 A1 EP 3289247A1
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EP
European Patent Office
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housing
piston
locking
spring
assist device
Prior art date
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EP16708681.8A
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EP3289247B1 (de
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Norbert Pitzer
Berndt Röhrig
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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    • F16H2063/3089—Spring assisted shift, e.g. springs for accumulating energy of shift movement and release it when clutch teeth are aligned

Definitions

  • the invention relates to a transmission switching assistance device, in particular for a motorcycle, comprising a housing, a piston arranged in the housing and at least one pressure spring provided in the housing, wherein the piston is displaceable under compression at least one compression spring relative to the housing. Furthermore, the invention relates to a switching device for a motorcycle with such a transmission shift assist device.
  • a generic transmission shift assist device is e.g. known from DE 10 2010 015 037 A1 and allows, especially in very sporty motorcycles, the driver a quick shift without actuating the clutch.
  • the device also called switching assistant between a shift lever of the switching device and the transmission input is known to be pulled to shift from a current gear in the next higher gear, the shift lever up, while by pressing the shift lever down sequentially switched to lower gears.
  • the arranged between the thrillingschalthebel and the switching input of the transmission gear shift assist device detects the force exerted by the driver's foot switching force by a relative displacement between the piston and housing, which takes place with a corresponding compression of the force level predetermining pressure spring is registered by a travel sensor.
  • the displacement exceeds a predetermined value, this is detected by an engine electronics and interpreted as a shift request of the driver. Thereupon, the drive torque of the engine is briefly lowered or the ignition is interrupted, which allows switching without actuation of the clutch or even without letting go of the throttle lever. Immediately after the shift, the engine torque is increased again in fractions of a second.
  • a transmission shift assist device is only used to detect a shift request of the driver via a sensor device and to transmit a corresponding electronic signal to an engine control or an engine electronics.
  • a disadvantage of known transmission shift assist devices is that the compression spring or the compression springs must be made relatively stiff to allow precise idling, since when inserting the idle the gear shift assistance device just not respond, but as a whole, ie without relative movement between Piston and housing, must be moved.
  • the compression springs in the transmission shift assist device must have a sufficiently high spring stiffness that from a neutral position, the force for compressing the compression springs is greater than the force required in the transmission to engage the idle.
  • the force to be applied by the driver during further compression (as is the case with each shift) against the compression springs increases even further, although this would not be necessary for the actual shifting process. This level of strength is felt by many drivers to be stiff and uncomfortable.
  • a locking device which is formed separately from the compression spring or the compression springs and fixes the piston in a neutral position relative to the housing under a predetermined release force exerted on the piston or the housing.
  • the locking device thus prevents, until the predetermined unlocking force is exceeded, a relative movement between the piston and the housing and thus a response of the transmission shift assist device.
  • Below the predetermined unlocking force thus the transmission shift assist device is moved as a whole, whereby the idle can be inserted.
  • the force is increased by the driver, whereby when the predetermined force threshold is exceeded, the locking device is released, the switching assistance device is actuated and the circuit is performed.
  • the compression springs or the compression spring in the gear shift assist device can be made much softer for the shift itself.
  • the transmission shift assistance device according to the invention thus provides for increased ride comfort, since significantly lower forces than before result for the driver when shifting the gears, without having to forego precise idling determination.
  • two compression springs are provided, which are arranged on both sides of the piston in the housing, in particular wherein the piston is arranged in its neutral position in the axial direction approximately centrally in the housing.
  • the two compression springs may be formed with different spring characteristics, which may be advantageous in practice mainly because studies have shown that pulling a doctorsschalthebels up much more sensitively possible than pressing a doctorsschalthebels down. Therefore, it is advantageous if the spring characteristic is softer in the first switching direction (ie upwards) than in the second switching direction (ie downwards). Alternatively, it is of course also possible to provide only a single compression spring, resulting in a particularly low space requirement.
  • a particularly reliable and yet simple and thus cost-effective configuration can be achieved if the locking device has a locking spring and a locking element acted upon by the locking spring.
  • the locking spring is a spiral spring, which can be produced easily and inexpensively.
  • the locking element is a ball, which allows due to their geometry easy release with appropriate application of force.
  • the piston has a recess in which the locking spring and the locking element are arranged are, wherein the locking spring endeavors to push the locking element out of the recess in a housing-fixed locking recess. This can be easily realized in terms of manufacturing technology.
  • the locking spring and the locking element may be arranged in a recess in the housing, in which case the locking spring presses the locking element into a recess on the piston.
  • a longitudinal axis of the recess extends perpendicular to the displacement direction of the piston. This allows unlocking at the same force in both displacement directions of the piston relative to the housing.
  • the locking element projects at least partially out of the recess in the neutral position and extends into the locking recess in order to form a positive connection.
  • a peripheral wall of the housing has the locking recess into which the locking element engages at least partially in the neutral position.
  • the at least one compression spring and the locking spring and the geometry of the locking element and the locking recess are coordinated so that the axial displacement force for moving out of the locking element from the locking recess greater than the subsequently applied displacement force for moving the piston against the at least one Compression spring is.
  • a first part of a sensor arrangement is provided on the piston, which cooperates with a housing provided on the second part, whereby a relative movement between the housing and the piston can be detected.
  • it is a non-contact magnetic sensor.
  • the sensor arrangement can also be arranged elsewhere, for example on a piston rod connected to the piston.
  • the gear shift assist device according to the invention is used in particular in a switching device for a motorcycle use, with an operable by foot in a first shift direction or in a first shift direction opposite second shift direction operable shift lever which is coupled via the transmission shift assist device with a switching input of a motorcycle transmission, said the transmission shift assist device enables a shift when the clutch is closed.
  • Such a switching device provides increased ride comfort, since significantly lower forces than before result for the driver when shifting the gears, without having to dispense with a precise idling.
  • the single figure shows a sectional view of a transmission shift assist device, which is used in a switching device for a motorcycle.
  • the figure shows a transmission shift assist device 10 according to the invention (also referred to as shift assistant) for a switching device for a motorcycle.
  • the transmission shift assist device 10 has a piston 12 which is connected to a piston rod 1.
  • the piston 12 is slidably disposed in a housing 16 which is fixedly connected to a housing bar 18.
  • the figure shows the piston 12 in its neutral position, in which it is arranged approximately centrally in the housing 16 in the axial direction A.
  • the second end of the piston rod 14, not shown in the figure, serves to connect the piston 12 to the transmission of the motorcycle, while the likewise not shown second end of the housing rod 18 serves to connect the housing 16 to the foot pedal of the motorcycle.
  • the transmission shift assisting device 10 is thus arranged as a shift force transmission device between the shift lever and the transmission input of the motorcycle.
  • a first compression spring 20 is disposed in the housing 16, which is supported on the left side of the piston 12, in particular on a guide element 22 provided there.
  • the other end of the compression spring 20 is supported on a housing cover 24.
  • a second compression spring 26 is disposed in the housing 16, which is also supported on a provided on the piston 12 guide member 28 and on the other sele on a housing cover 30.
  • a first part 32 of a sensor arrangement 34 is provided, which cooperates with a housing 16 provided on the second part 36 which is connected via a connecting cable, not shown, with an engine electronics.
  • a non-contact magnetic sensor such as a Hall sensor.
  • a locking device 38 is provided, which is formed separately from the compression springs 20, 26.
  • the locking device 38 has a locking spring 40 configured as a spiral spring and a locking element 42 acted upon by the locking spring 40 in the form of a ball.
  • Both the locking spring 40 and the locking element 42 are arranged in a cylindrical recess 44 of the piston 12, whose longitudinal axis L extends perpendicular to the displacement direction of the piston 12, which corresponds to the axial direction A.
  • the locking spring 40 presses the locking element 42 partially from the recess 44 in an approximately hemispherical locking recess 46 which is formed in a peripheral wall 48 of the housing 16
  • the locking element 42 engages at least partially in the locking recess 46 and extends into this, in order to form a positive connection.
  • the piston 12 is fixed relative to the housing 16 in the neutral position, unless a predetermined unlocking force is exerted in the axial direction A on the piston 12 and the housing 16, which is sufficient to release the Verriegelungseinrbhtung 38.
  • the compression springs 20, 26 and the locking spring 40 and the geometry of the locking element 42 and the locking recess 46 in the peripheral wall 48 of the housing 16 are coordinated so that the axial displacement force that is necessary for moving out of the locking element 42 of the locking recess 46 is greater than the subsequently applied displacement force for displacing the piston 12 against the compression spring 20 and 26 respectively.
  • the driver exerts on the foot pedal a force which is less than the predetermined unlocking force of the locking device 38, so that the shift assistance device 10 moves as a whole and the transmission is engaged in idling.
  • the driver wishes to shift into a higher gear, he pulls up the shift lever with a correspondingly greater force (this is forced by the engine torque which blocks the shift drum, the transmission shift lever and ultimately the housing rod 18 until the engine control reduces the torque) such that the axial left-hand displacement force exerted on the housing 16 (or the piston 12) via the housing rod 18 presses the locking element 42 completely out of the locking recess 46 against the bias of the locking spring 40 into the recess 44 of the piston 12 only the relative movement between the piston 12 and the housing 16 is made possible.
  • the housing 16 of the switching assistance device 10 When switching up, the housing 16 of the switching assistance device 10 is also loaded by the pressure applied via the housing rod 18 to pressure which leads to a compression of the compression spring 26.
  • the piston rod 14 pushes into the housing and takes the piston 12 to the right, which is registered by the housing-fixed sensor assembly 34 and transmitted to the engine electronics. This detects an upshift request of the driver and temporarily reduces the drive torque of the engine, which then allows a (high) switching without actuation of the clutch.
  • the spring 26 then returns to neutral.
  • the switching assistance device 10 works analogously. If the driver wants to downshift, he presses the foot pedal from the neutral position down, again with a force sufficient to release the locking device 38 by the locking member 42 against the locking spring 40 so far into the recess 44 of the piston 12 is moved into that the piston 12 no longer is fixed relative to the housing 16.
  • the movements of the other parts can be described as follows.
  • the left wandering rod 14 takes the guide member 22 and the piston 12 to the left, which leads to compression of the compression spring 20.
  • the compression spring 26 springs to the left and presses on the guide member 28, the piston 12 and the part 32 to the left.
  • the relative displacement between the piston 12 and the housing 16 is interpreted by the engine electronics as a shift request of the driver to downshift to a lower gear. Again, the drive torque of the engine is briefly lowered, allowing a downshift without operating the clutch. The springs 20, 26 then provide again for the neutral position.
  • the two compression springs 20, 26 have different spring characteristics.

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Abstract

Eine Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung (10), insbesondere für ein Motorrad, hat ein Gehäuse (16), einen im Gehäuse (16) angeordneten Kolben (12) sowie wenigstens eine im Gehäuse (16) vorgesehene Druckfeder (20, 26), wobei der Kolben (12) unter Kompression wenigstens einer Druckfeder (20, 26) relativ zum Gehäuse (16) verschieblich ist. Ferner ist eine separat von der Druckfeder bzw. den Druckfedern (20, 26) ausgebildete Verriegelungseinrichtung (38) vorgesehen, die den Kolben (12) unterhalb einer vorgegebenen, auf den Kolben (12) bzw. das Gehäuse (16) ausgeübten Entriegelungskraft relativ zum Gehäuse (16) in einer Neutralstellung festlegt. Eine derartige Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung (10) ist Teil einer Schalteinrichtung für ein Motorrad und ermöglicht ein Schalten bei geschlossener Kupplung.

Description

Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung sowie Schatteinrichtung für ein
Motorrad
Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung, insbesondere für ein Motorrad, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten Kolben sowie wenigstens einer im Gehäuse vorgesehenen Druckfeder, wobei der Kolben unter Kompression wenigstens einer Druckfeder relativ zum Gehäuse verschieblich ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Schalteinrichtung für ein Motorrad mit einer solchen Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung.
Eine gattungsgemäße Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung ist z.B. aus der DE 10 2010 015 037 A1 bekannt und ermöglicht, insbesondere bei sehr sportlichen Motorrädern, dem Fahrer ein schnelles Schalten ohne Betätigung der Kupplung. Hierzu wird die auch als Schaltassistent bezeichnete Vorrichtung zwischen einem Fußschalthebel der Schalteinrichtung und dem Getriebeeingang angeordnet Bekanntermaßen wird zum Schalten von einem aktuellen Gang in den nächsthöheren Gang der Fußschalthebel nach oben gezogen, während durch Drücken des Schalthebels nach unten sequentiell in niedrigere Gänge geschaltet wird. Die zwischen dem Fußschalthebel und dem Schalteingang des Getriebes angeordnete Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung erfasst dabei die vom Fuß des Fahrers ausgeübte Schaltkraft, indem eine Relativverschiebung zwischen Kolben und Gehäuse, die bei entsprechender Kompression der das Kraftniveau vorgebenden Druckfeder erfolgt, durch einen Wegesensor registriert wird. Überschreitet dabei der Verschiebeweg einen vorgegebenen Wert, so wird dies von einer Motorelektronik erkannt und als Schaltwunsch des Fahrers interpretiert. Daraufhin wird kurzzeitig das Antriebsmoment des Motors abgesenkt bzw. die Zündung unterbrochen, was ein Schalten ohne Betätigung der Kupplung bzw. sogar ohne Loslassen des Gashebels ermöglicht. Unmittelbar nach erfolgter Schaltung wird das Motordrehmoment in Bruchteilen einer Sekunde wieder angehoben.
An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass unter einer Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung im Sinne der Erfindung keine Synchronisationseinrichtung für ein Getriebe zu verstehen ist; eine Getriebe- Schaltassistenzvorrichtung dient lediglich dazu, einen Schaltwunsch des Fahrers über eine Sensoreinrichtung zu erfassen und ein entsprechendes elektronisches Signal an eine Motorsteuerung bzw. eine Motorelektronik zu übermitteln. Nachteilig bei bekannten Getriebe-Schaltassistenzvorrichtungen ist, dass die Druckfeder bzw. die Druckfedern relativ steif ausgebildet werden müssen, um eine präzise Leerlauffindung zu ermöglichen, da beim Einlegen des Leerlaufs die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung gerade nicht ansprechen soll, sondern als Ganzes, d. h. ohne Relativbewegung zwischen Kolben und Gehäuse, bewegt werden muss. Daher müssen die Druckfedem in der Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung eine genügend hohe Federhärte aufweisen, dass aus einer Neutralstellung heraus die Kraft zum Komprimieren der Druckfedern größer ist als die im Getriebe notwendige Kraft, um den Leerlauf einzulegen. Als Folge davon steigt die vom Fahrer beim weiteren Komprimieren (wie es bei jedem Schaltvorgang der Fall ist) gegen die Druckfedern aufzubringende Kraft noch weiter an, obwohl dies für den eigentlichen Schaltvorgang nicht erforderlich wäre. Dieses Kraftniveau wird von vielen Fahrern als schwergängig und unkomfortabel empfunden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung bzw. eine Schalteinrichtung für ein Motorrad bereitzustellen, die die genannten Nachteile vermeidet.
Erfindungsgemäß ist hierzu bei einer Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung der eingangs genannten Art eine separat von der Druckfeder oder den Druckfedern ausgebildete Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die den Kolben unterhalb einer vorgegebenen, auf den Kolben oder das Gehäuse ausgeübten Entriegelungskraft relativ zum Gehäuse in einer Neutralstellung festlegt. Die Ver- riegelungseinr htung verhindert also bis zum Überschreiten der vorgegebenen Entriegelungskraft eine Relativbewegung zwischen Kolben und Gehäuse und somit ein Ansprechen der Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung. Unterhalb der vorgegebenen Entriegelungskraft wird somit die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung als Ganzes bewegt, wodurch der Leerlauf eingelegt werden kann. Zum Schalten selbst wird die Kraft vom Fahrer gesteigert, wobei sich bei Überschreiten der vorgegebenen Kraftschwelle die Verriegelungseinrichtung löst, die Schaltassistenzvorrichtung betätigt wird und die Schaltung durchgeführt wird. Da folglich bei der erfindungsgemäßen Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung die Verriegelungseinrichtung eine sichere Leerlauffindung gewährleistet, können die Druckfedern bzw. die Druckfeder in der Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung für die Schaltung selbst deutlich weicher gestaltet werden. Die erfindungsgemäße Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung sorgt somit für einen gesteigerten Fahrkomfort, da sich für den Fahrer beim Schalten der Gänge deutlich geringere Kräfte als bisher ergeben, ohne dass auf eine präzise Leerlauffindung verzichtet werden muss. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Druckfedern vorgesehen, die zu beiden Seiten des Kolbens im Gehäuse angeordnet sind, insbesondere wobei der Kolben in seiner Neutralstellung in Axialrichtung etwa mittig im Gehäuse angeordnet ist. Dabei können die beiden Druckfedern mit unterschiedlichen Federkennlinien ausgebildet sein, was in der Praxis vor allem deshalb von Vorteil sein kann, da Untersuchungen gezeigt haben, dass das Ziehen eines Fußschalthebels nach oben wesentlich feinfühliger möglich ist als das Drücken eines Fußschalthebels nach unten. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Federkennlinie in der ersten Schaltrichtung (d. h. nach oben) weicher als in der zweiten Schaltrichtung (d. h. nach unten) ist. Alternativ ist es natürlich auch möglich, nur eine einzige Druckfeder vorzusehen, wodurch sich ein besonders geringer Bauraumbedarf ergibt.
Eine besonders zuverlässige und dennoch einfache und damit kostengünstige Ausgestaltung lässt sich erzielen, wenn die Verriegelungseinrichtung eine Verriegelungsfeder sowie ein von der Verriegelungsfeder beaufschlagtes Verriegelungselement aufweist.
Bevorzugt ist die Verriegelungsfeder eine Spiralfeder, die sich einfach und preiswert herstellen lässt.
Vorzugsweise ist das Verriegelungselement eine Kugel, die aufgrund ihrer Geometrie ein einfaches Lösen bei entsprechender Kraftbeaufschlagung ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kolben eine Ausnehmung auf, in der die Verriegelungsfeder und das Verriegelungselement angeordnet sind, wobei die Verriegelungsfeder bestrebt ist, das Verriegelungselement aus der Ausnehmung in eine gehäusefeste Verriegelungsausnehmung zu drücken. Dies lässt sich fertigungstechnisch einfach realisieren.
Alternativ können die Verriegelungsfeder und das Verriegelungselement in einer Ausnehmung im Gehäuse angeordnet sein, wobei dann die Verriegelungsfeder das Verriegelungselement in eine Ausnehmung am Kolben drückt.
Insbesondere erstreckt sich eine Längsachse der Ausnehmung senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Kolbens. Dies ermöglicht ein Entriegeln bei gleicher Kraft in beiden Verschieberichtungen des Kolbens relativ zum Gehäuse.
Um den Kolben unterhalb der vorgegebenen Entriegelungskraft sicher im Gehäuse festzulegen, ragt das Verriegelungselement in der Neutralstellung zumindest teilweise aus der Ausnehmung heraus und erstreckt sich in die Verriegelungsausnehmung, um einen Formschluss zu bilden.
Vorzugsweise weist eine Umfangswand des Gehäuses die Verriegelungsausnehmung auf, in die das Verriegelungselement in der Neutralstellung zumindest teilweise eingreift.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die zumindest eine Druckfeder und die Verriegelungsfeder sowie die Geometrie des Verriegelungselements und die der Verriegelungsausnehmung so aufeinander abgestimmt, dass die axiale Verschiebekraft zum Herausbewegen des Verriegelungselements aus der Verriegelungsausnehmung größer als die anschließend aufzubringende Verschiebekraft zum Verschieben des Kolbens gegen die zumindest eine Druckfeder ist. Dadurch ist eine präzise Leerlauffindung gewährleistet, wobei sich für den Fahrer beim Schalten der Gänge deutlich geringere Kräfte als bisher ergeben.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist am Kolben ein erster Teil einer Sensoranordnung vorgesehen, der mit einem am Gehäuse vorgesehenen zweiten Teil zusammenwirkt, wodurch eine Relativbewegung zwischen Gehäuse und Kolben erfasst werden kann. Insbesondere handelt es sich dabei um einen berührungslosen magnetischen Sensor. Natürlich kann die Sensoranordnung auch an anderer Stelle angeordnet werden, etwa an einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange. Die erfindungsgemäße Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung findet insbesondere in einer Schalteinrichtung für ein Motorrad Verwendung, mit einem per Fuß in eine erste Schaltrichtung oder in eine der ersten Schaltrichtung entgegengesetzte zweite Schaltrichtung betätigbaren Schalthebel, der über die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung mit einem Schalteingang eines Motorradgetriebes gekoppelt ist, wobei die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht. Eine solche Schalteinrichtung sorgt für einen gesteigerten Fahrkomfort, da sich für den Fahrer beim Schalten der Gänge deutlich geringere Kräfte als bisher ergeben, ohne dass auf eine präzise Leerlauffindung verzichtet werden muss.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnung.
In dieser zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht einer Getriebe- Schaltassistenzvorrichtung, die in einer Schalteinrichtung für ein Motorrad eingesetzt wird.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung 10 (auch als Schaltassistent bezeichnet) für eine Schalteinrichtung für ein Motorrad. Die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung 10 weist einen Kolben 12 auf, der mit einer Kolbenstange 1 verbunden ist. Der Kolben 12 ist verschieblich in einem Gehäuse 16 angeordnet, das fest mit einer Gehäusestange 18 verbunden ist. Die Figur zeigt den Kolben 12 in seiner Neutralstellung, in der er in Axialrichtung A etwa mittig im Gehäuse 16 angeordnet ist.
Das in der Figur nicht gezeigte zweite Ende der Kolbenstange 14 dient der Anbindung des Kolbens 12 an das Getriebe des Motorrads, während das ebenfalls nicht dargestellte zweite Ende der Gehäusestange 18 der Anbindung des Gehäuses 16 an den Fußschalthebel des Motorrads dient. Alternativ ist es natürlich auch möglich, den Kolben 12 mit dem Schalthebel zu koppeln, und das Gehäuse 16 mit dem Getriebeeingang des Motorrads. Die Getriebe-Schalt- assistenzvorrichtung 10 ist also als Schaltkraftübertragungseinrichtung zwischen dem Schalthebel und dem Getriebeeingang des Motorrads angeordnet Auf der der Kolbenstange 14 zugewandten Seite des Kolbens 12 ist eine erste Druckfeder 20 im Gehäuse 16 angeordnet, die sich an der linken Seite des Kolbens 12, insbesondere an einem dort vorgesehenen Führungselement 22, abstützt. Das andere Ende der Druckfeder 20 stützt sich an einem Gehäusedeckel 24 ab. Auf der der Gehäusestange 18 zugewandten Seite des Kolbens 12 ist eine zweite Druckfeder 26 im Gehäuse 16 angeordnet, die sich ebenfalls an einem am Kolben 12 vorgesehenen Führungselement 28 sowie auf der anderen Sele an einem Gehäusedeckel 30 abstützt.
Am Kolben 12 ist ein erster Teil 32 einer Sensoranordnung 34 vorgesehen, der mit einem am Gehäuse 16 vorgesehenen zweiten Teil 36 zusammenwirkt, der über ein nicht gezeigtes Anschlusskabel mit einer Motorelektronik verbunden ist. Insbesondere handelt es sich um einen berührungslosen magnetischen Sensor, etwa einen Hall-Sensor.
Weiterhin ist eine Verriegelungseinrichtung 38 vorgesehen, die separat von den Druckfedern 20, 26 ausgebildet ist. Die Verriegelungseirrichtung 38 weist eine als Spiralfeder ausgebildete Verriegelungsfeder 40 sowie ein von der Verriegelungsfeder 40 beaufschlagtes Verriegelungselement 42 in Form einer Kugel auf.
Sowohl die Verriegelungsfeder 40 als auch das Verriegelungselement 42 sind in einer zylindrischen Ausnehmung 44 des Kolbens 12 angeordnet, deren Längsachse L sich senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Kolbens 12, die der Axialrichtung A entspricht, erstreckt. Dabei drückt die Verriegelungsfeder 40 das Verriegelungselement 42 teilweise aus der Ausnehmung 44 in eine annähernd halbkugelförmige Verriegelungsausnehmung 46, die in einer Umfangswand 48 des Gehäuses 16 ausgebildet ist
In der in der Figur gezeigten Neutralstellung greift das Verriegelungselement 42 also zumindest teilweise in die Verriegelungsausnehmung 46 ein bzw. erstreckt sich in diese, um einen Formschluss zu bilden. Dadurch ist der Kolben 12 relativ zum Gehäuse 16 in der Neutralstellung festgelegt, solange nicht eine vorgegebene Entriegelungskraft in Axialrichtung A auf den Kolben 12 bzw. das Gehäuse 16 ausgeübt wird, die ausreicht, um die Verriegelungseinrbhtung 38 zu lösen. Hierbei sind die Druckfedern 20, 26 und die Verriegelungsfeder 40 sowie die Geometrie des Verriegelungselements 42 und die der Verriegelungsausnehmung 46 in der Umfangswand 48 des Gehäuses 16 so aufeinander abgestimmt, dass die axiale Verschiebekraft, die zum Herausbewegen des Verriegelungselements 42 aus der Verriegelungsausnehmung 46 nötig ist, größer ist als die anschließend aufzubringende Verschiebekraft zum Verschieben des Kolbens 12 gegen die Druckfeder 20 bzw. 26.
Soll nun beim Motorrad der Leerlauf eingelegt werden, so übt der Fahrer auf den Fußschalthebel eine Kraft aus, die geringer als die vorgegebene Entriegelungskraft der Verriegelungseinrichtung 38 ist, sodass die Schaltassistenzvorrichtung 10 sich als Ganzes bewegt und im Getriebe der Leerlauf eingelegt wird.
Möchte der Fahrer hingegen in einen höheren Gang schalten, so zieht er den Fußschalthebel mit einer entsprechend größeren Kraft nach oben (diese wird erzwungen durch das Motormoment, welches die Schaltwalze, den Getriebeschalthebel und letztlich die Gehäusestange 18 blockiert, bis die Motorsteuerung das Moment reduziert), sodass die über die Gehäusestange 18 auf das Gehäuse 16 (bzw. den Kolben 12) ausgeübte axiale, nach links gerichtete Verschiebekraft das Verriegelungselement 42 gegen die Vorspannung der Verriegelungsfeder 40 aus der Verriegelungsausnehmung 46 heraus komplett in die Ausnehmung 44 des Kolbens 12 drückt, wodurch erst die Relativbewegung zwischen Kolben 12 und Gehäuse 16 ermöglicht wird.
Beim Hochschalten wird das Gehäuse 16 der Schaltassistenzvorrichtung 10 durch den über die Gehäusestange 18 aufgebrachten Druck ebenfalls auf Druck belastet was zu einer Kompression der Druckfeder 26 führt. Die Kolbenstange 14 schiebt sich ins Gehäuse und nimmt den Kolben 12 mit nach rechts, was durch die gehäusefeste Sensoranordnung 34 registriert und an die Motorelektronik übermittelt wird. Diese erkennt einen Hochschaltwunsch des Fahrers und senkt kurzzeitig das Antriebsmoment des Motors ab, was dann ein (Hoch-)Schalten ohne Betätigung der Kupplung ermöglicht. Die Feder 26 sorgt anschließend wiederfür die Verschiebung in Neutralstellung.
In umgekehrter Schaltrichtung funktioniert die Schaltassistenzvorrichtung 10 analog. Möchte der Fahrer herunterschalten, so drückt er den Fußschalthebel aus der Neutralstellung nach unten, und zwar wiederum mit einer Kraft, die ausreicht, um die Verriegelungseinrichtung 38 zu lösen, indem das Verriegelungselement 42 gegen die Verriegelungsfeder 40 so weit in die Ausnehmung 44 des Kolbens 12 hinein bewegt wird, dass der Kolben 12 nicht länger relativ zum Gehäuse 16 festgelegt ist. Die Bewegungsabläufe der anderen Teile können wiefolgt beschrieben werden.
Die nach links wandernde Stange 14 nimmt das Führungselement 22 und den Kolben 12 mit nach links, was zum Einfedern der Druckfeder 20 führt. Die Druckfeder 26 federt nach links aus und drückt über das Führungselement 28 den Kolben 12 und das Teil 32 nach links.
Die Relativverschiebung zwischen Kolben 12 und Gehäuse 16 wird von der otorelektronik als Schaltwunsch des Fahrers zum Herunterschalten in einen niedrigeren Gang interpretiert. Wieder wird das Antriebsmoment des Motors kurzzeitig abgesenkt und so ein Herunterschalten ohne Betätigung der Kupplung ermöglicht. Die Federn 20, 26 sorgen anschließend wieder für die Neutralstellung.
Da die Druckfedem 20, 26 gegenüber den Druckfedern von aus dem Stand der Technik bekannten Schaltassistenzvorrichtungen eine deutlich geringere Federhärte aufweisen, ist das Schalten für den Fahrer bei der erfindungsgemäßen Schaltassistenzvorrichtung 10 deutlich komfortabler. Eine präzise Leerlauffindung ist dennoch durch die Verriegelungseinr htung 38 gegeben.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die beiden Druckfedern 20, 26 unterschiedliche Federkennlinien aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Getriebe-Schaitassistenzvorrichtung, insbesondere für ein Motorrad, mit einem Gehäuse (16), einem im Gehäuse (16) angeordneten Kolben (12) sowie wenigstens einer im Gehäuse (16) vorgesehenen Druckfeder (20, 26), wobei der Kolben (12) unter Kompression wenigstens einer Druckfeder (20, 26) relativ zum Gehäuse (16) verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine separat von der Druckfeder oder den Druckfedern (20, 26) ausgebildete Verriegelungseinrichtung (38) vorgesehen ist, die den Kolben (12) unterhalb einer vorgegebenen, auf den Kolben (12) oder das Gehäuse (16) ausgeübten Entriegelungskraft relativ zum Gehäuse (16) in einer Neutralstellung festlegt.
2. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Druckfedern (20, 26) vorgesehen sind, die zu beiden Seiten des Kolbens ( 2) im Gehäuse ( 6) angeordnet sind, insbesondere wobei der Kolben (12) in seiner Neutralstellung in Axialrichtung (A) etwa mittig im Gehäuse (16) angeordnet ist.
3. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (38) eine Verriegelungsfeder (40) sowie ein von der Verriegelungsfeder (40) beaufschlagtes Verriegelungselement (42) aufweist.
4. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsfeder (40) eine Spiralfeder ist.
5. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (42) eine Kugel ist.
6. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben ( 2) eine Ausnehmung (44) aufweist, in der die Verriegelungsfeder (40) und das Verriegelungselement (42) angeordnet sind, wobei die Verriegelungsfeder (40) bestrebt ist, das Verriegelungselement (42) aus der Ausnehmung (44) in eine gehäusefeste Verriegelungsausnehmung (46) zu drücken.
7. Getriebe-Schaitassistenzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Längsachse (L) der Ausnehmung (44) senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Kolbens (12) erstreckt.
8. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verriegelungselement (42) in der Neutralstellung zumindest teilweise aus der Ausnehmung (44) heraus und in die Verriegelungsausnehmung (46) erstreckt, um einen Formschluss zu bilden.
9. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangswand (48) des Gehäuses (16) die Verriegelungsausnehmung (46) aufweist, in die das Verriegelungselement (42) in der Neutralstellung zumindest teilweise eingreift.
10. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Druckfeder (20, 26) und die Verriegelungsfeder (40) sowie die Geometrie des Verriegelungselements (42) und die der Verriegelungsausnehmung (46) so aufeinander abgestimmt sind, dass die axiale Verschiebekraft zum Herausbewegen des Verriegelungselements (42) aus der Verriegelungsausnehmung (46) größer als die anschließend aufzubringende Verschiebekraft zum Verschieben des Kolbens (12) gegen die zumindest eine Druckfeder (20, 26) ist.
11. Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kolben (12) ein erster Teil (32) einer Sensoranordnung (34) vorgesehen ist, der mit einem am Gehäuse (16) vorgesehenen zweiten Teil (36) zusammenwirkt, wodurch eine Relativbewegung zwischen Gehäuse (16) und Kolben (12) erfasst werden kann.
12. Schalteinrichtung für ein Motorrad, mit einem per Fuß in eine erste Schaltrichtung oder in eine der ersten Schaltrichtung entgegengesetzte zweite Schaltrichtung betätigbaren Schalthebel, der über eine Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem Schalteingang eines Motorradgetriebes gekoppelt ist, wobei die Getriebe-Schaltassistenzvorrichtung (10) ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht.
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